《[高等教育]第九章道路立体交叉设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[高等教育]第九章道路立体交叉设计（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 道路立体交叉设计第一节 概述立体交叉系指道路与道路、道路与铁路相互交叉时，用跨线桥或地道使两条路线在不同的水平面上通过的交叉形式。立体交叉简称为立交，是高速公路和城市道路必不可少的组成部分。采用立交可使各方向车流在不同标高的平面上行驶，消除或减少了冲突点；车流可连续运行，提高了道路的通行能力；可节约运行时间和燃料消耗；有效地控制了相交道路车辆的出入，减少了对高速道路的干扰。 由于立体交叉占地面积大、施工复杂、造价高、不易改建，因此应根据远景规划的要求，经技术、经济及环境效益的比较和分析确定。一、 立体交叉的设置条件1 根据相交道路的等级（1） 高速公路与各类道路相交时，必须采用立体交叉
2、；（2） 一级公路与其它公路交叉时，应尽量采用立体交叉；（3） 城市快速路与快速路、主干路、铁路交叉时，必须采用立体交叉；（4） 大城市机场与一般道路相交时，可采用立体交叉。2 根据交通量的需要我国城市道路设计规范规定：主干路与主干路相交的路口，当进入路口的现况交通量超过40006000（辆/小时）（当量小客车），相交道路为四车道以上，且对平面交叉口采取改善措施、调整交通组织均难收效时，可设置立体交叉。3 考虑地形条件结合跨河桥的两端，扩建桥梁的边孔，修建主干路与滨河路的立体交叉。4 道路与铁路的交叉符合下列条件时采用立体交叉（1）当地形条件困难，采用平面交叉危及行车安全时；（2）城市主干路、
3、次干路与铁路交叉，在道路交通高峰时间内，经常发生一次封闭时间超过15min。二、 立体交叉的组成立交的主要组成部分如图91所示。1 跨线构造物是指立交实现车流空间分离的主体构造物，包括设于地面以上的跨线桥和设于地面以下的地道。2 正线它是组成立交的主体，指相交道路的直行车行道。3 匝道它是立交的重要组成部分，是指供上、下相交道路转弯车辆行驶的连接道。 4 出口与入口由正线驶出进入匝道的道口为出口；由匝道驶入正线的道口为入口。5 变速车道为适应车辆变速行驶的需要，在正线右侧的出人口附近设置的附加车道称为变速车道。出口端为减速车道，入口端为加速车道。 立体交叉的范围一般是指各相交道路出人口变速车道
4、渐变段顶点以内包含的正线与匝道的全部区域。三、 公路立交与城市立交的主要区别公路立交一般附设收费站，两立交间的间距较大，地物障碍少，多采用地上明沟排水系统。立交形式简单，以二层式为主，但因匝道计算行车速度相对较高，立交占地较大。城市立交一般不收费，相邻立交间距较小，需要合理解决庞大的自行车流和行人交通，且用地较紧张，受地上和地下各种管线及建筑物的影响大，多采用地下暗管排水并与城市排水系统连接；同时，要考虑施工时便于维持原交通和快速施工等问题，比公路立交更多地重视美观的要求，常作为一种城市景观来设计。城市立交形式复杂、多样，往往做成多层式。第二节 立体交叉的类型和使用条件 一、按结构物形式分类立
5、体交叉按相交道路结构物形式划分为上跨式和下穿式两类：1 上跨式用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。这种立交施工方便，造价较低，排水易处理，但占地大，引道较长，高架桥影响视线和市容。宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。 2 下穿式用地道或隧道从相交道路下方穿过的交叉方式。这种立交占地较少，立面易处理，对视线和市容影响小，但施工期较长，造价较高，排水困难。用于市区较为理想。二、按交通功能分类按交通功能可划分为分离式立交和互通式立交两类：（一）分离式立交如图92所示，仅设跨线构造物一座，使相交道路在空间上分离，上、下道路无匝道连接的交叉方式。这种类型立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不
6、能转弯行驶。只适用于高速公路与与铁路或次要道路之间的交叉。（二）互通式立交如图91所示，不仅设跨线构造物使相交道路在空间上分离，而且上、下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶的交叉方式。这种立交车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了冲突点，各方向行车干扰较小，但立交结构复杂，占地多，造价高。互通式立交主要有三种类型，分别是：部分互通式、完全互通式和环形立交。1 部分互通式立交相交道路的车流轨迹线之间至少有一个平面冲突点的交叉。部分互通式立交的代表形式主要有：菱形立交和部分苜蓿叶式立交等。 （1）菱形立交 如图93所示，a)为三路立交；b)为四路立交。这种形式立交能保证主线直行车辆快速畅通；转弯车辆绕行距
7、离较短；主线上具有高标准的单一进出口，交通标志简单；主线下穿时匝道坡度便于驶出车辆的减速和驶入车辆的加速；菱形立交形式简单，仅需一座桥，用地和工程费用小。但次线与匝道连接处为平面交叉，影响了通行能力和行车安全，只适用于高速公路与次要道路相交的场合。（2）部分苜蓿叶式立交 如图94所示，可根据转弯交通量的大小或场地的限制，采用其中任何一种形式或其它变形形式。这三种形式立交的主线直行车快速通畅；仅需一座桥，用地和工程费用较小；远期可扩建为全苜蓿叶式立交。但次线上存在平面交叉，有停车等待和错路运行的可能。上述部分互通式立交特别适用于高速公路与次要道路相交时，当用地或地形等受限制时，也可考虑采用这种类
8、型的立交。2 完全互通式立交相交道路的车流轨迹线全部在空间分离的交叉。它是一种比较完善的高级形式，各转向都有专用匝道，适用于高速公路与高速公路之间以及高速公路与其它高等级道路相交的交叉。其代表形式有：喇叭形、苜蓿叶形、Y形、X形等。（1）喇叭形立交 如图95，是三路立交的代表形式，可分为A式和B式。经环圈式左转匝道驶入主线的为A式，驶出时为B式。这种立交只需一座构造物，投资较省；无冲突点，通行能力大，行车安全；造型美观，行车方向容易辨认。由于这种立交的环圈式匝道车速较低，布设时应将环圈式匝道设在交通量小的方向上，主线交通量大时宜采用A式。次线可上跨或下穿，上跨对转弯交通视野有利，下穿时宜斜交或
9、弯穿。（2）苜蓿叶式立交 如图96所示，图中a)为标准形，b)为带集散车道形。该立交平面形状酷似苜蓿叶，交通运行连续而自然，无冲突点，仅需一座构造物。但这种立交占地面积大，左转绕行距离长，环圈式匝道适应车速较低，且桥上、下存在交织；多用于高速公路之间的立交，而在市区内由于地形的限制很难采用。但因其形式美观，如果在城市外围的环路上采用，加之适当地绿化，也是较为合适的。布设时为消除主线上的交织、提高立交的通行能力和行车安全，可加设集散车道。（3）子叶式立交 如图97所示，只需一座构造物，造型美观，造价较低。但交通运行条件不如喇叭式好，正线存在交织，多用于苜蓿叶式的前期工程。布设时以使正线下穿为宜。
10、（4）Y形立交 如图98所示，a)为定向Y形，b)为半定向Y形，右下图为三层式。这种立交转弯车辆的运行速度较高，无交织，无冲突点，行车安全；行车方向明确，路径短捷，通行能力大；正线外侧占地宽度较小，但需要构造物较多，造价较高。（5）X形交叉（又称半定向式立交） 如图99所示，各方向运行都有专用匝道，自由流畅，转向明确；无冲突点，无交织，通行能力大；适应车速高的立体交叉。但占地面积大，层多桥长，造价高，在城区受地形限制很难实现。3 环形立交相交道路的车流轨迹线因匝道数不足而共同使用，且有交织路段的交叉，如图910所示，其中a)为三路环形立交，b)为四路环形立交，c)为多路环形立交.环形立交适用于
11、主要道路与一般道路交叉，以用于5条以上道路相交为宜。这种立交能保证主线直通，交通组织方便，无冲突点，占地较少。但次要道路的通行能力受到环道交织能力的限制，车速受到中心岛直径的影响，构造物较多，左转车辆绕行距离长。当采用环形立交时，必须根据相交道路的性质进行比较研究，看环道的最大通行能力和所采用的中心岛尺寸能否满足远景交通量和车速的要求。布设时应让主线直通，中心岛可采用圆形、椭圆形或其它形状。第三节 立体交叉的布置规划与形式选择一、 立体交叉的布置规划（一） 立交位置的选定立体交叉位置的选定，应以现有道路网或已批准的规划为依据。在保证主线畅通的条件下，综合考虑立交对地区交通的分散和吸引作用、立交
12、的设置条件、技术上的合理性、经济上的可行性以及拟选立交的形式等，选择较为理想的地带。一般应选择在地势平坦开阔、地质良好、拆迁较少及相交道路具有较高的平纵线形指标处。通常情况下，应根据下列条件选定立交的位置：1 相交道路的性质 如高速公路与高速公路相交、高速公路与其它各级道路相交、一级公路与交通繁忙的一般公路相交时，均应设置互通式立交。2 相交道路的任务 高速公路与通往大城市，重要政治、经济、文化中心，重要港口、机场、车站和游览胜地的道路相交处，应设置互通式立交。3 相交道路的交通量 公路上未作具体规定；城市道路规定：当进入进出口的交通量达40006000辆/小时（小汽车），相交道路为四车道以上
13、，且对平面进出口采取改善措施和调整交通组织均难以奏效时，可采用立交。4 地形条件 当交叉所在地的地形条件适宜修建立交时可采用，如高填方路段与其它道路交叉处、较高的桥头引道与滨河路交叉处等。5 经济条件 修建立交的年平均投资费用应小于平面交叉口的年经济损失总额，否则是不经济的。（二） 立交的间距确定互通式立交间距时，主要应考虑以下影响因素：1 能均匀地分散交通相邻立交之间的间距，应保持其所担负的交通量均衡。间距过大会使交通联系不便；间距过小则又影响高速道路功能的发挥，且使建设投资增加。2 能满足交织路段长度的要求交织路段是指前一个立交匝道的合流点到后一个立交匝道的分流点之间的距离。相邻立交之间要
14、有足够的交织路段，以便在相邻立交出人口之间设置足够的加减速车道。3 满足标志和信号布置的需要在相邻立交之间的路段，要设置一系列标志和信号，以便连续不断地告诉驾驶员下一立交出口的到来及去向。4 驾驶员操作顺适的要求相邻立交之间的距离如果过近，特别是在城市道路上，因互通式立交的平面连续变化，纵断面起伏频繁，会对车辆运行、驾驶操作以及景观均不利。对互通式立交的标准间距，公路与城市道路不尽相同。公路上，在大城市、重要工业区周围为510km；一般地区为1525km；最大间距以不超过30km为宜；最小间距不应小于4km。城市道路上互通式立交的间距一般比公路小，且与正线计算行车速度有关，如下所示： 正线计算
15、行车速度（km/h） 最小间距（km） 80 1.0 60 0.940 0.8二、 立体交叉形式的选择立交形式选择是否合理，不仅影响立交本身的功能，如通行能力、行车安全和工程经济等，而且对地区规划、地方交通的发挥及市容环境等都有密切关系。（一） 影响立交形式选择的因素影响因素可概括为道路、交通、环境及自然条件，具体内容详见图911所示。（二） 立交形式选择的基本原则互通式立交形式选择，应遵循下列基本原则：1 立交的形式首先取决于相交道路的性质、任务和远景交通量等，确保行车安全畅通和车流的连续。相交道路等级高时应采用完全互通式立交，且交通量大、计算行车速度高的行车方向要求线形标准高、路线短捷、纵坡平缓；在城市道路上，若使机动车和非机动车流分离行驶，可采用三层或四层式立交。 2 选定的
